非飽和半無限多孔介質(zhì)一維瞬態(tài)響應(yīng)積分解
本文選題:土力學(xué) + 非飽和多孔介質(zhì); 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2015年S1期
【摘要】:基于非飽和多孔介質(zhì)動力方程,研究了充滿2種流體的非飽和多孔介質(zhì)動力響應(yīng)問題,并分別給出了2種邊界條件作用下非飽和半無限多孔介質(zhì)一維瞬態(tài)響應(yīng)積分形式解。首先,運用正弦與余弦變換法將偏微分方程組變換為常微分方程組。然后,運用狀態(tài)空間法求解此常微分方程組,得到變換域內(nèi)解析解。最后,通過正弦與余弦反變換,給出非飽和半無限多孔介質(zhì)一維瞬態(tài)響應(yīng)積分形式解。該方法的優(yōu)點是積分解中被積函數(shù)為實函數(shù),給數(shù)值計算帶來極大的方便。通過算例分析,驗證了本文結(jié)果的正確性,證實了非飽和多孔介質(zhì)內(nèi)存在3種類型壓縮波,分析了3類壓縮波作用下多孔介質(zhì)內(nèi)固體和2種流體間的相位關(guān)系。
[Abstract]:Based on the dynamic equations of unsaturated porous media, the dynamic response of unsaturated porous media filled with two kinds of fluids is studied, and the integral solutions of one-dimensional transient response of unsaturated semi-infinite porous media under two boundary conditions are given respectively.Firstly, the system of partial differential equations is transformed into ordinary differential equations by sine and cosine transformation.Then, the state space method is used to solve the ordinary differential equations, and the analytic solution in the transform domain is obtained.Finally, the integral solution of one-dimensional transient response of unsaturated semi-infinite porous media is obtained by inverse transformation of sine and cosine.The advantage of this method is that the integrable function in the integral solution is a real function, which brings great convenience to the numerical calculation.An example is given to verify the correctness of the results in this paper. It is proved that there are three types of compressible waves in unsaturated porous media. The phase relationship between solid and two kinds of fluids in porous media under the action of three kinds of compressible waves is analyzed.
【作者單位】: 中國地震局工程力學(xué)研究所中國地震局地震工程與工程振動重點實驗室;浙江大學(xué)軟弱土與環(huán)境土工教育部重點實驗室;浙江大學(xué)巖土工程研究所;
【基金】:中國地震局工程力學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(2013B04) 國家自然科學(xué)基金資助項目(51308512,51278451)
【分類號】:TU43
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1732136
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